- 基因突变和基因重组
- 共2048题
患镰刀型细胞贫血症的根本原因是( )
正确答案
解析
解:患镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成的DNA碱基序列发生了改变,从而改变了遗传信息.镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病.患病者的血液红细胞表现为镰刀状,其携带氧的功能只有正常红细胞的一半,因此镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制合成血红蛋白分子的基因的碱基序列发生改变.
故选:B.
下列有关生物变异的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于密码子具有简并性,基因结构中碱基对的突变不一定导致生物性状的改变,A正确;
B、高产青霉素是用射线等处理菌株而形成的,属于基因突变,B错误;
C、同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交叉互换属于基因重组,C错误;
D、基因突变能够产生新的基因,而基因重组不会产生新的基因,D错误.
故选:A.
相同条件下,小麦植株哪一部位的细胞最难产生新的基因( )
正确答案
解析
解:小麦植株的叶肉细胞是成熟的植物细胞,不再进行细胞分裂,所以很难发生基因突变,产生新的基因.而根尖分生区细胞和茎尖细胞能进行有丝分裂,花药中能进行减数分裂,都进行DNA分子复制,容易发生基因突变,产生新的基因.
故选:A.
如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程.请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸、UCU-丝氨酸、UAC-酪氨酸)
(1)过程Ⅰ、Ⅱ的名称分别是______. ①~④结构中______(填序号)存在碱基互补配对.
(2)①~④结构中______(填序号)中含有核糖.
(3)由图可知,④所携带的氨基酸为______.
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,则该基因的这个碱基对替换情况是______.
(5)若由于(4)所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状,而其自交后代中只有部分植株具有红花性状,则其原因最可能是______.将自交后代中的红花植株连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为______.
正确答案
解:(1)图中Ⅰ表示DNA的复制过程,Ⅱ表示转录过程.①为双链DNA分子,存在碱基互补配对;②为单链mRNA分子,不存在碱基互补配对;③为氨基酸分子,不存在碱基互补配对;④为tRNA,存在局部双链结构,因此也存在碱基互补配对.所以①~④结构中,①和④存在碱基互补配对.
(2)①为DNA分子、②为mRNA分子、③为氨基酸分子、④为tRNA,其中②mRNA和④tRNA中都含有核糖.
(3)由图可知,④上的反密码子为AAG,其对应的密码子UUC,所携带的氨基酸为苯丙氨酸.
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸(UCU-丝氨酸、GCU-丙氨酸),即相应密码子中的碱基由U变为G,则该基因的这个碱基对替换情况是T∥A替换为G∥C(或:A∥T替换为C∥G).
(5)红花植株自交后代中只有部分植株具有红花性状,还有部分植株为白花性状,发生性状分离,说明红花相对于白花为显性性状(用A、a表示),即红花性状属于显性突变,亲本是杂合子(Aa),自交有性状分离.将自交后代中的红花植株(AA、
Aa)连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体.第一次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa;第二次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa;第三次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa.因此,最终获得的红花植株中纯合子的比例为
.
故答案为:
(1)复制、转录 ①和④
(2)②和④
(3)苯丙氨酸
(4)T∥A替换为G∥C(或:A∥T替换为C∥G)
(5)红花性状属于显性突变,亲本是杂合子,自交有性状分离
解析
解:(1)图中Ⅰ表示DNA的复制过程,Ⅱ表示转录过程.①为双链DNA分子,存在碱基互补配对;②为单链mRNA分子,不存在碱基互补配对;③为氨基酸分子,不存在碱基互补配对;④为tRNA,存在局部双链结构,因此也存在碱基互补配对.所以①~④结构中,①和④存在碱基互补配对.
(2)①为DNA分子、②为mRNA分子、③为氨基酸分子、④为tRNA,其中②mRNA和④tRNA中都含有核糖.
(3)由图可知,④上的反密码子为AAG,其对应的密码子UUC,所携带的氨基酸为苯丙氨酸.
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸(UCU-丝氨酸、GCU-丙氨酸),即相应密码子中的碱基由U变为G,则该基因的这个碱基对替换情况是T∥A替换为G∥C(或:A∥T替换为C∥G).
(5)红花植株自交后代中只有部分植株具有红花性状,还有部分植株为白花性状,发生性状分离,说明红花相对于白花为显性性状(用A、a表示),即红花性状属于显性突变,亲本是杂合子(Aa),自交有性状分离.将自交后代中的红花植株(AA、
Aa)连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体.第一次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa;第二次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa;第三次自交后代为
AA、
(
AA、
Aa、
aa),淘汰aa后,红花个体的基因型及比例为
AA、
Aa.因此,最终获得的红花植株中纯合子的比例为
.
故答案为:
(1)复制、转录 ①和④
(2)②和④
(3)苯丙氨酸
(4)T∥A替换为G∥C(或:A∥T替换为C∥G)
(5)红花性状属于显性突变,亲本是杂合子,自交有性状分离
下列细胞或生物中容易发生基因突变的是( )
①洋葱根尖生长点细胞 ②洋葱表皮细胞 ③硝化细菌 ④T2噬菌体
⑤人的神经细胞 ⑥人的骨髓细胞 ⑦蓝藻 ⑧人的精原细胞.
正确答案
解析
解:由于DNA分子是规则的双螺旋结构,在正常情况下,不易发生基因突变.但在DNA复制时,双螺旋结构被解开后,容易发生基因突变.
洋葱根尖生长点细胞、人的骨髓细胞和人的精原细胞都具有分裂能力;硝化细菌和蓝藻属于原核生物,也具有分裂能力;T2噬菌体属于病毒,能侵染大肠杆菌,进行增殖;所以都容易发生基因突变.而洋葱表皮细胞和人的神经细胞是高度分化的细胞,不再具有分裂能力,所以不容易发生基因突变.
故选:B.
如图所示是某哺乳动物细胞的某期分裂示意图.图中可能反映的是( )
①发生了基因突变 ②发生了染色单体互换 ③该生物的基因型
④该生物的表现型 ⑤有丝分裂后期 ⑥减数第二次分裂后期.
正确答案
解析
解:①已知图中细胞为减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,上下分离的染色体上基因应该是一样的,但是图中出现了等位基因B和b,可能是分裂间期DNA复制时发生了基因突变的结果,①正确;
②图中B和b基因是位于姐妹染色单体上的基因,应该相同,出现不同的原因可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了染色体互换,②正确;
③该细胞是减数第二次分裂后期,同源染色体上的基因已经分离,所以无法知道该生物的基因型,③错误;
④由该细胞的染色体组成及基因情况只能获得其形成的子细胞的基因型,但是不知道该生物的原有的基因组成,也无法知道表现型如何,④错误;
⑤⑥细胞中着丝点分裂,且没有同源染色体,故处于减数第二次分裂后期,⑤错误;⑥正确.
所以,①②⑥正确.
故选:A.
基因突变常发生在细胞周期的( )
正确答案
解析
解:基因突变主要发生在减数第一次分裂的间期和有丝分裂的间期,因为在间期DNA分子复制时进行解旋,DNA分子稳定性降低,易发生基因突变.
故选:A.
某一单基因遗传病家庭,女儿患病,其父母和弟弟的表现型均正常.
(1)根据家族病史,该病的遗传方式是______;母亲的基因型是______(用A、a表示);若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患该病的概率为______(假设人群中致病基因频率为,结果用分数表示),在人群中男女患该病的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时______自由组合.
(2)检测发现,正常人体中的一种多肽链(由146个氨基酸组成)在患者体内为仅含45个氨基酸的异常多肽链,这是因为正常mRNA第______位密码子变为终止密码子.
正确答案
解:(1)若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,因假设人群中致病基因频率是,即a=
,A=
,由遗传平衡定律可知人群中AA=
×
=
,aa=
,Aa=
÷,人群中表现型正常的基因型为AA和Aa,其比例为AA=AA÷(AA+Aa)=
÷(
+
)=
,则Aa=
,又因人群中男女的概率相等,所以人群中表现型正常的女性的基因型及比例也是Aa=
、AA=
,这样弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患病的父母基因型组合概率为
Aa×
Aa,产生aa的概率为
×
×
=
;在人群中男女的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时性染色体X和Y与常染色体自由组合,形成含X和Y的精子量相等.
(2)碱基组成或者位置的改变都有可能改变密码子的种类,这属于基因突变.仅含有前45个氨基酸说明之后的氨基酸并未合成,即第46位密码子变成了终止密码子.
故答案为:
(1)常染色体隐性遗传 Aa 常染色体和性染色体
(2)46
解析
解:(1)若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,因假设人群中致病基因频率是,即a=
,A=
,由遗传平衡定律可知人群中AA=
×
=
,aa=
,Aa=
÷,人群中表现型正常的基因型为AA和Aa,其比例为AA=AA÷(AA+Aa)=
÷(
+
)=
,则Aa=
,又因人群中男女的概率相等,所以人群中表现型正常的女性的基因型及比例也是Aa=
、AA=
,这样弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患病的父母基因型组合概率为
Aa×
Aa,产生aa的概率为
×
×
=
;在人群中男女的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时性染色体X和Y与常染色体自由组合,形成含X和Y的精子量相等.
(2)碱基组成或者位置的改变都有可能改变密码子的种类,这属于基因突变.仅含有前45个氨基酸说明之后的氨基酸并未合成,即第46位密码子变成了终止密码子.
故答案为:
(1)常染色体隐性遗传 Aa 常染色体和性染色体
(2)46
现有一种常见遗传病,某正常人无致病基因,甲、乙、丙三人均表现正常.该四人3号和18号染色体上相关基因对应部分的碱基排列顺序如表所示.请分析回答问题.
(1)表中所示甲的3号染色体上,该部位碱基排列顺序变为GTA的根本原因是______.
(2)甲、乙、丙三人表现正常的原因可能有:①突变后的基因为______基因;②突变后的基因______不变.
(3)若表中列出碱基所在的那条链为非模板链,请写出乙个体第18号染色体上该基因片段转录成的密码子为______.
(4)若甲、乙、丙体内变化后的基因均为致病基因,且甲为女性,乙、丙为男性,则甲不宜和______组成家庭,因为他们所生后代患相关遗传病的概率为______.
(5)玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株,而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状.现有基因型为aaBb的植株,要在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株,请你写出简要的实验方案:
①______
②用秋水仙素处理单倍体使其加倍成纯合的二倍体,选取aaBB性状的植株.
③______.
正确答案
基因突变
隐性
控制合的蛋白质
CAA
丙
取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗
将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养
解析
解:(1)正常人3号染色体上某部位的碱基排列顺序为GAA,而甲3号染色体上该部位的碱基排列顺序变为GTA,可见其发生了碱基对的改变,属于基因突变.
(2)表中甲、乙、丙三人均发生基因突变,但他们均表现正常,其原因可能有:①突变后的基因为隐性基因;②由于密码子的简并性,突变后的基因控制合成的蛋白质不变.
(3)若表中标明碱基的那条链为非模板链,则乙个体第18号染色体上该基因片段模板链的碱基序列为GTT,根据碱基互补配对原则,其转录成的密码子为CAA.
(4)若甲、乙、丙体内变化的基因均为致病基因,且3号上的基因用A、a表示,18号上的基因用B、b表示,则甲的基因型为Aa,乙的基因型为Bb,丙的基因型为Aa,且其中甲为女性,乙、丙为男性,则甲不宜和丙组成家庭,因为他们所生后代患相关遗传病的几率为.
(5)利用杂合子培育具备优良性状的纯合子时,用单倍体育种可缩短育种年限.短时间内获得大量植株的方法是植物组织培养技术,而培育具有优良性状纯合植株的方法是单倍体育种,所以实验方案为:①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗;②用秋水仙素使单倍体加倍成纯合的二倍体,选取aaBB性状的植株;③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养.
故答案为:
(1)基因突变
(2)①隐性 ②控制合的蛋白质
(3)CAA
(4)丙
(5)①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗 ③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养
生物变异的根本来源( )
正确答案
解析
解:A、染色体结构变异属于生物变异,但不是生物变异的根本来源,A错误;
B、染色体数目改变属于生物变异,但不是生物变异的根本来源,B错误;
C、基因重组属于生物变异,但不是生物变异的根本来源,C错误;
D、基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源,D正确.
故选:D.
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